Percobaan Reduksi Oksidasi

Posted: Oktober 11, 2010 in Kimia 0

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pentingnya reaksi oksidasi-reduksi dikenali sejak awal kimia. Reaksi oksidasi dan reduksiialah reaksi kimia yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi. Reaksi redoks ada yang berlangsung spontan dan tidak spontan. Reaksi redoks yang berlangsung spontan digunakan sebagai sumber arus, yaitu dalam sel volta seperti beterai dan aki. Reaksi redoks yang berlangsung non-spontan dapat berlangsung dengan menggunakan arus listrik, yaitu dalam elektrolisis. Reaksi elektrolisis diterapkan dalam industri pengolahan alumunium dan pengolahan NaOH, dan pengolahan lainnya.

Dalam oksidasi-reduksi, suatu entitas diambil atau diberikan dari dua zat yang bereaksi. Situasinya mirip dengan reaksi asam basa. Singkatnya, reaksi oksidasi-reduksi dan asam basa merupakan pasangan sistem dalam kimia. Reaksi oksidasi reduksi dan asam basa memiliki nasib yang sama, dalam hal keduanya digunakan dalam banyak praktek kimia sebelum reaksi ini dipahami. Konsep penting secara perlahan dikembangkan: misalnya, bilangan oksidasi, oksidan (bahan pengoksidasi), reduktan (bahan pereduksi), dan gaya gerak listrik, persamaan Nernst, hukum Faraday tentang induksi elektromegnet dan elektrolisis. Perkembangan sel elektrik juga sangat penting. Penyusunan komponen reaksi oksidasi-reduksi merupakan praktek yang penting dan memuaskan secara intelektual. Sel dan elektrolisis adalah dua contoh penting, keduanya sangat erat dengan kehidupan sehari-hari dan dalam industri kimia.

Oleh karena itu untuk mengetahui dan dapat memahami konsep reaksi oksidasi-reduksi dilakukan percobaan yang sederhana dan dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.

1.2 Tujuan percobaan

Mengetahui hasil reaksi vitamin C ditetesi KMnO4 dan I2

Mengetahui volume KmnO4 setelah penitrasian H2C2O4 0,1 N Mengetahui Normalitas KmnO4 setelah penitrasian H2C2O4 0,1 N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

 

Redoks (reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana(CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit.

a. Penemuan oksigen

Karena udara mengandung oksigen dalam jumlah yang besar, kombinasi antara zat dan oksigen, yakni oksidasi, paling sering berlangsung di alam. Pembakaran dan perkaratan logam pasti telah menatik perhatian orang sejak dulu.

Reaksi perkaratan : 4Fe + 3O2 → 2 Fe2O3

Namun, baru di akhir abad ke- 18 kimiawan dapat memahami pembakaran dengan sebenarnya. Pembakaran dapat dipahami hanya ketika oksigen dipahami.

 

Oksidasi-reduksi dan hidrogen

Oksidasi: mendonorkan hidrogen

Reduksi: menerima hidrogen

b. Peran hidrogen

Ternyata tidak semua reaksi oksidasi dengan senyawa organik dapat dijelaskan dengan pemberian dan penerimaan oksigen. Misalnya, walaupun reaksi untuk mensintesis anilin dengan mereaksikan nitrobenzen dan besi dengan kehadiran HCl adalah reaksi oksidasi reduksi dalam

kerangka pemberian dan penerimaan oksigen, pembentukan CH3CH3 dengan penambahan hidrogen pada CH2=CH2, tidak melibatkan pemberian dan penerimaan oksigen. Namun, penambahan hidrogen berefek sama dengan pemberian oksigen. Jadi, etena direduksi dalam reaksi ini.

Oksidasi-reduksi dan hidrogen

Oksidasi: mendonorkan hidrogen

Reduksi: menerima hidrogen

c. Peran elektron

Pembakaran magnesium jelas juga reaksi oksidasi-reduksi yang jelas melibatkan pemberian dan penerimaan oksigen.

2Mg + O2 –> 2MgO

Reaksi antara magnesium dan khlorin tidak diikuti dengan pemberian dan penerimaan oksigen.

Mg + Cl2 –> MgCl2

Namun, mempertimbangkan valensi magnesium, merupakan hal yang logis untuk menganggap kedua reaksi dalam kategori yang sama. Memang, perubahan magnesium, Mg –> Mg2++ 2e- , umum untuk kedua reaksi, dan dalam kedua reaksi magnesium dioksidasi. Dalam kerangka ini, keberlakuan yang lebih umum akan dicapai bila oksidasi-reduksi didefinisikan dalam kerangka pemberian dan penerimaan elektron.

Oksidasi-reduksi dan elektron

Oksidasi: mendonorkan elektron

Reduksi: menerima elektron

Oksidasi reduksi seperti dua sisi dari selembar kertas, jadi tidak mungkin oksidasi atau reduksi berlangsung tanpa disertai lawannya. Bila zat menerima elektron, maka harus ada yang mendonorkan elektron tersebut. Dalam oksidasi reduksi, senyawa yang menerima elektron dari lawannya disebut oksidan (bahan pengoksidasi) sebab lawannya akan teroksidasi. Lawan oksidan, yang mendonorkan elektron pada oksidan, disebut dengan reduktan (bahan pereduksi) karena lawannya oksidan tadi tereduksi. Suatu senyawa dapat berlaku sebagai oksidan dan juga reduktan. Bila senyawa itu mudah mendonorkan elektron pada lawannya, senyawa ini dapat menjadi reduktan. Sebaliknya bila senyawa ini mudah menerima elektron, senyawa itu adalah oksidan.

e. Bilangan oksidasi

Bilangan oksidasi suatu unsure menyatakan banyaknya elektron yang dapat dilepas atau diterima maupun digunakan bersama dalam membentuk ikatan dengan unsur lain. Bilangan oksidasi dapat berupa positif, nol atau negatif.

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakan sebagai oksidatif dan dikenal sebagai oksidator atau agen oksidasi. Oksidator melepaskan elektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oleh karena ia “menerima” elektron, ia juga disebut sebagai penerima elektron. Oksidator bisanya adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang tinggi (seperti H2O2, MnO4

−, CrO3, Cr2O7

2−, OsO4) atau senyawa-senyawa yang sangat elektronegatif, sehingga dapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan mengoksidasi sebuah senyawa (misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin).

Untuk memperluas konsep bilangan oksidasi pada molekul poliatomik, penting untuk mengetahui distribusi elektron dalam molekul dengan akurat. Karena hal ini sukar, diputuskan bahwa muatan formal diberikan pada tiap atom dengan menggunakan aturan tertentu, dan bilangan oksidasi didefinisikan berdasarkan muatan formal.Untuk lebih jelasnya lihat tabel 2.1

Tabel 2.1 Bilangan Oksidasi

NO Keterangan Biloks Contoh1 Unsur-unsur bebas 0 Cu, Zn, Ni, Ag2 Unsur-unsur dalam senyawa 0 H2SO4, NH4Cl, H2NO3

3 Unsur-unsur penyusun dalam ion Sama dengan muatan nionnya

Cl‾ = -1, CrO42-

4 Dalam senyawanya

Gol IA Gol IIA Gol IIA

 

+1

+2

+3

 

Na2NO3.10H2O

MgSO4.7 H2O

Al2O3

5 Dalam senyawa –ida (tanpa oksigen):

- Halogen

- Gol VIA

- Nitrogen

 

-1

-2

-3

 

Asam halida

H2S

NH3

6 Unsur O -2 Kecuali dalam senyawa OF2 = +2 dan senyawa peroksida (H2O2, Na2O, BaO2) = -1

7 Unsur H +1 Kecuali dalam hibrida

logam (LiH, NaH, BaH2) = -1

 

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atau agen reduksi. Reduktor melepaskan elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Oleh karena ia “mendonorkan” elektronnya, ia juga disebut sebagai penderma elektron. Senyawa-senyawa yang berupa reduktor sangat bervariasi. Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg, Fe, Zn, dan Al dapat digunakan sebagai reduktor. Logam-logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah. Reduktor jenus lainnya adalah reagen transfer hidrida, misalnya NaBH4 dan LiAlH4), reagen-reagen ini digunakan dengan luas dalam kimia organik, terutama dalam reduksi senyawa-senyawa karbonil menjadi alkohol. Metode reduksi lainnya yang juga berguna melibatkan gas hidrogen (H2) dengan katalis paladium, platinum, atau nikel, Reduksi katalitik ini utamanya digunakan pada reduksi ikatan rangkap dua ata tiga karbon-karbon.Cara yang mudah untuk melihat proses redoks adalah, reduktor mentransfer elektronnya ke oksidator. Sehingga dalam reaksi, reduktor melepaskan elektron dan teroksidasi, dan oksidator mendapatkan elektron dan tereduksi. Pasangan oksidator dan reduktor yang terlibat dalam sebuah reaksi disebut sebagai pasangan redoks.

Penyusunan persamaan reduksi oksidasi

Penyusunan setengah reaksi dapat dengan mudah ditentukan dengan setengah reaksi dan reaksi total.

A         Penyusunan setengah reaksi oksidasi reduksi

1. Tuliskan persamaan perubahan oksida dan reduktan.2. Setarakan jumlah oksigen di kedua sisi persamaan dengan menambahkan sejumlah tepat

H2O.3. Setarakan jumlah hidrogen di kedua sisi persamaan dengan penambahan jumlah H+ yang

tepat.4. Setarakan muatannya dengan menambahkan sejumlah elektron.

Sekali setengah reaksi telah disusun, mudah untuk menyusun persamaan reduksi oksidasi keseluruhan. Dalam oksidasi reduksi, penurunan bilangan oksidasi oksidan dan kenaikan bilangan oksidasi reduktan harus sama. Hal ini sama dengan hubungan ekivalen dalam reaksi asam basa.

B         Penyusunan reaksi oksidasi reduksi total

1. Pilihlah persamaan untuk oksidan dan reduktan yang terlibat dalam reaksi, kalikan sehingga jumlah elektron yang terlibat sama.

2. Jumlahkan kedua reaksi (elektronnya akan saling meniadaka).3. Ion lawan yang mungkin muncul dalam persamaan harus ditambahkan di kedua sisi

persamaan sehingga kesetaraan bahan tetap dipertahankan

Jumlah kuantitatif oksidan dan reduktan sehingga reaksi oksidasi reduksi oksidasi lengkap mirip dengan stoikiometri asam basa.

 

Stoikiometri oksidasi reduksi

noMoVo = nRMRVR

jumlah mol elektron yang diterima = jumlah mol elektron yang diserahkan

Keterangan,

O = Oksidan

R = Reduktan

n = Perubahan bilangan oksidasi

M = Konsentrasi molar

V = Volume

Prinsip yang terlibat dalam titrasi oksidasi reduksi secara prinsip identik dengan dalam titrasi asam basa. Dalam titrasi reduksi oksidasi, pilihan indikatornya untuk menunjukkan titik akhir terbatas. Kadang hantaran larutan digunakan sebagai indicator. Berbagai macam senyawa aromatik direduksi oleh enzim untuk membentuk senyawa radikal bebas. Secara umum, penderma elektronnya adalah berbagai jenis flavoenzim dan koenzim-koenzimnya. Seketika terbentuk, radikal-radikal bebas anion ini akan mereduksi oskigen menjadi superoksida. Reaksi bersihnya adalah oksidasi koenzim flavoenzim dan reduksi oksigen menjadi superoksida. Tingkah laku katalitik ini dijelaskan sebagai siklus redoks.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

 

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1        Alat-alat

Pipet Tetes Buret + Statif Tabung Reaksi Erlenmeyer Beaker gelas Termometer Hot plate Pipet volume tissue

 

3.1.2        Bahan-bahan

Vitamin C KMnO€ 0,1N I2 0,1N H2C2O4 0,1 N H2SO4

 

3.2 Prosedur Percobaan

3.2.1    Uji Kualitatif

1          – Diambil 1 ml vitamin C

- Ditambahkan 6 tetes KMnO4 0,1 N

- Diamati Perubahan yang terjadi

2          – Diambil 1 ml vitamin C

- Ditambahkan 6 tetes I2 0,1 N

- Diamati Perubahan yang terjadi

3          – Diambil 5 tetes H2C2O4 0,1 N

- Ditambahkan 2 tetes H2SO4

- Dipanaskan hingga mendidih

- Ditambanhkan 3e tetes KMnO4 0,1 N

- Diamati perubahan yang terjadi

 

3.2.2        Uji Kuantitatif

1                    – Diambil 10 ml H2C2O4 0,1 N

-    Ditambahkan dengan 1` ml H2SO4

-    Dipanaskan pada suhuu 60◦-70◦ C

-                      Dititrasi dengan KMnO4 hingga berubah warna menjasi merah muda

-    Dicatat volume penitrasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

4.1 Hasil pengamatan

 

NO Perlakuan Pengamatan  A     Uji Kualitatif  1 -          Diambil 1ml Vitamin C

-          Ditambahkan 6 tetes KMnO4

-          Diamati

-          Warna kuninhg pekat

-          Setelah dikocok berwarana kuning      bening

2 -          Diambil 1ml Vitamin C

-          Ditambahkan 6 tetes I2

-          Diamati

-          Berwarna kuning pekat

-          Setelah dikocok berwarna kuning

3 -          Diambil 5 tetes H2C2O4 0,1 N

-          Ditambahkan 2 tetes H2SO4

-          Dipanaskan

-          Ditambahkan 3 tetes KMnO4

-          Berwarna jernih

-          Setelah mendidih dan ditetesi KMnO4, saat KMnO4 menetes berwarna ungu seaat dan kembali bening

  B    Uji Kuantitatif  4 -          Diambil 10 ml H2C2O4 + 1ml H2SO4 -          Berwarna bening

-          Setelah dipanaskan masih

-          Dipanaskan pada suhu 60 – 70 ◦C

-          Dititrasi dengan KMnO4 0,1 N Hingga berubah warna menjadi merah muda

berwarna bening

-          Setelah ditambahkan KMnO4

volume 7,4 ml berubah warna menjadi merah muda

* Sumber : Laporan seementara

 

 

 

4.2 Reaksi-reaksi

4.2.1 Setengah Reaksi Asam Oksalat (H2C2O4) dengan Kalium Permanganat (KMnO4)

MnO4- + C2O4

2- Mn2+ +       2CO2

 

Reaksi Reduksi:   MnO4- +      8H+ +      5e- Mn2+ +      4H2O

Reaksi Oksidasi:                              C2O42- 2CO2 +      2e-

 

Menjadi,

Reaksi Reduksi:   2MnO4- +  16H+ +      10e- 2Mn2+ +      8H2O

Reaksi Oksidasi:                          5C2O42- 10CO2 +              10e-

2MnO4- +      5C2O4

2- + 16H+ 2Mn2++ 10CO2 + 8H2O

 

Reaksi Lengkapnya:

2KMnO4 + 5H2C2O4 + 2H2SO4 MnSO4 + 10CO2 + 8H2O + K2SO4

 

4.3 Perhitungan

Diketahui        : V1     = 10 ml

V2     = 7,4 ml

N1     = 0,1 N

Ditanya           : N2….?

Penyelesaian,

V1.N1 = V2.N2

10×0,1 = 7,4 N2

N2       = 0,135 N

 

4.4 Pembahasan

 

Reaksi redoks adalah istilah yangb menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi      ( keadaan Oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Reaksi redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan oksigen adalah oksidasi merupakan penerimaan oksigen dan reduksi adalah pelepasan oksigen. Sedangkan redoks ditinjau dari pelepasan/penerimaan elektron ialah oksidasi merupakan reaksi pelepasan elektron, sedangkan reduksi merupaka reaksi penangkapan oksigen.

Pada percobaan kualitatif dilakukan 3 percobaan yang berbeda, percobaan pertama ialah pertama-tama diambil vitamin C sebanyak 1ml. Kemudian kedalamnya ditambahkan 6 tetes KMnO4 0,1 N, maka akan menghasilkan titrat berwarna coklat yang terus berubah menjadi kuning bening. Dalam hal ini dapat terjadi demikian disebabkan KMnO4 mengalami reduksi dan vitamin C mengalami oksidasi begitu pula pada kasus percobaan kedua setelah penambahan vitamin C dan kedalamnya ditambahkan 6 tetes I2 0,1 N sebagai pengganti KMnO4 warna akan berubah warna menjadi coklat dan kelama-lamaan menjadi kuning pekat. Sebab I2 mengalami reduksi. Pada percobaan Ketiga yaitu diambil 5 tetes H2C2O4 (asam oksalat) yang berwarna bbening, ditambahkan 2 tetes H2SO4 dan dipanaskan, fungsinya agar dapat mempercepat lajunya reaksi, setelah mendidih ditambahkan KMnO4, warna bening sekilas akan berubah menjadi ungu dan dengan segera berubah kembali menjadi bening. Hal ini terjadi sebab KMnO4 mengalami reduksi.

Pada percobaan terakhir yaitu percobaan kuantitatif, pada pecobaan ini mula-mula diambil 10 ml H2C2O4 0,1 N ditambahkan 1 ml H2SO4, kemudian dipanaskan pada suhu 60-70 Cdititrasi dengan KMnO4 0,1 N hingga berubah warna menjadi merah muda. Pada percobaan kali ini voluime penitrasi yang diperoleh adalah 7,4 ml sehingga dari perhitungan dapat diketahui normalitasnya adalah sebesar 0,135 N berbeda dengan volume KMnO4 sebelum dititrasi. Hal ini dapat terjadi

karena konsentrasi KmnO4 sebelum dititrasi merupakan konsentrasi larutan sedangkan konsentrasi KmnO4 setelah dititrasi merupakan titik Ekuivalen.

Mengapa pada percobaan kuantitatif harus dipanaskan dengan suhu 60-70 C?. Sebab bila larutan H2C2O4 dipanaskan dibawah suhu 60 C maka ketika larutan tersebut dititrasi KmnO4 pada suhu kurang dari 60-70C akan menghasilkan ( berbentuk) Endapan MnO4‾. Apabila dipanaskan pada suhu diatas 70 C maka H2C2O4 akan terurai menjadi CO2 dan H2O, hingga reaksi berjalan lambat. Oleh karena itu suhu optimal yang digunakan adalah 60-70C.

 

Auto katalistor adalah  katalis yang dihasilkan oleh suatu pereaksinya atau hasil reaksinya. Sedangak auto indikator adalah (warna dari pereaksinya sendiri). Terjadi apabila pereaksi mempunyai warna yang kuat, kemudian warna tersebut hilang/berubah apabila direaksikan dengan zat lain contohnya KMnO4 berubah menjadi ungu apabila direduksi menjadi Mn2+.

Prinsip percobaan reaksi oksidasi-reduksi adalah pemberian dan penerimaan elektron atom ataupun ion. Dengan kata lain, senyawa yang memiliki elektron lebih maka akan didonorkan kepada senyawa yang kekurangan elektron begitu pula sebaliknaya.

Fungsi Reagen

1. KMnO4 sebagai oksidator2. H2wSO4 sebagai pemberi suasana, autokatalisator dan autoindikator3. I2 sebagai oksidator, autokatalisator dan autoindikator4. H2C2O4 sebagai reduktor

Faktor –faktor kesalahan

1. Ketidaktepatan praktikan dalam melakukan pemanasan seharusnya 60-70C dapat menjadi kurang atau lebih

2. Kekurang telitian dalam melakukan titrasi sehingga volume yang diperoleh tidak sesuai keinginan

3. Ketidaktepatan praktikum dalam pengambilan larutan.

Struktur vitamin C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 5

PENUTUP

 

5.1 Kesimpulan

¨      Hasil yang dihasilkan vitamin C ditambakan KMnO4 maka menghasilakan titrat yang awalnya kuning pekat menjadi warna coklat kemudian menjadi kuning. Begitu pula pada saat ditetesi dengan I2

¨      Volume KMnO4 setelah dilakuakan percobaan diperoleh V=7,4 ml

¨      Normalitas KMnO4 setelah penitrasian adalah 0,13 N

 

5.2 Saran

Sebaiknya pada saat penitrasian dilakukan dengan cermat, agar diperoleh dari titrasi tersebut dapat sesuai kebutuhan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Anonim.2008.konsep oksidasi reduksi.http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/  kimia_dasar/oksidasi_dan_reduksi/konsep_oksidasi_reduksi/diakses 11-08-2008.

Anonim.2008.redoks.http://id.wikipedia.org/wiki/redoks

Keenan.1984.Ilmu kimia untuk universitas. Erlangga:jakarta

Petrucci, Ralph H.1999.Kimia dasar prinsip dan terapan.Erlangga: Jakarta.